WO2017102007A1 - Vorrichtung zur mehrkanaligen aufnahme und zugehöriges verfahren - Google Patents

Vorrichtung zur mehrkanaligen aufnahme und zugehöriges verfahren Download PDF

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WO2017102007A1 PCT/EP2015/080267 EP2015080267W WO2017102007A1 WO 2017102007 A1 WO2017102007 A1 WO 2017102007A1 EP 2015080267 W EP2015080267 W EP 2015080267W WO 2017102007 A1 WO2017102007 A1 WO 2017102007A1
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filters
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Michael Schöberl
Arne Nowak
Jürgen Ernst
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    • G01N2021/8867—Grading and classifying of flaws using sequentially two or more inspection runs, e.g. coarse and fine, or detecting then analysing

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a device for multi-channel recording of at least one object and to an associated method and computer program. Preferred embodiments relate to a location-sequential camera.
  • the determined polarization images can be used in material testing, for example to visualize residual stresses in the glass during glass production.
  • a bottle is irradiated with polarized light and evaluated the change in polarization based on the stress birefringence. If too high residual stresses exist, the manufacturing process is not ideally set and the bottle should be sorted out, as it could easily burst under load.
  • the special challenge is to capture more than one dimension of light from an object, ie, for example, in addition to intensity, color or polarization information. For a so-called multi-channel recording, there are already different solutions.
  • a filter wheel or a rotatable polarizing filter is used.
  • a black-and-white camera takes several shots while the filters are replaced (automatically).
  • This highly accurate measurement is common in astronomy (space travel), but also in laboratories.
  • One disadvantage is that the object must not be moved. This results in a comparatively large recording time, so that this method is unsuitable for industrial in-line testing. Due to the optical thickness of the filters, the images do not match perfectly, so that an additional alignment might be necessary.
  • a so-called beam splitter or a prism is used. With this beam splitter / prism is divided according to the main optics of the beam path.
  • Another variant is the use of a so-called multi-camera in the so-called side-by-side arrangement.
  • a plurality of image recordings is simultaneously made possible with the aid of multiple cameras.
  • a particular disadvantage is that different viewing angles on the object are unavoidable, which leads to so-called "disparities.”
  • the images can not simply be superimposed, but have to be elaborately processed, for example by estimating the depth , Foveon sensors with superimposed pixels, for example, are not suitable for polarization, are difficult to adjust and have poor color rendering capabilities or filter characteristics.
  • Embodiments of the present invention provide a device for multi-channel recording of at least one object.
  • the device comprises a first and a second image capture device and a calculation unit.
  • the first image acquisition device is designed to determine, with the aid of a first filter or generally a first optical element, a first image of the object, which is located in an image field of the first image acquisition device.
  • the second Image capture device is formed vice versa, with the aid of a two ⁇ th filter (generally: second optical element) to determine a second shot of the object, which is located in an image field of the second image capture device.
  • the calculation unit is designed to register and / or merge the first and second images with each other.
  • the object / image capture devices are moved relatively (eg by means of a conveyor belt or by moving the image capture devices) so that it passes from the image field of the first image capture device to the image field of the second image capture device
  • the recognition is based on the fact that the combination of two conventional cameras, each with a filter without complex arrangements or complex technology multi-dimensional recordings are possible when the cameras and filters are arranged side by side, that the object z. B. when transporting the same, for example, by an existing anyway conveyor belt a manufacturing plant, is moved from the image field of the first camera to the image field of the second camera.
  • multi-dimensional recordings are composed of individual recordings taken in chronological succession with different cameras, where "different” refers in particular to the responsibility for different colors, wavelengths, polarizations and / or generally different types of filters Step - by means of the calculation unit, eg with the aid of a software - a fusion and / or registration of the images to each other
  • a camera arrangement or generally such a designed concept offers in comparison to the above-mentioned concepts the advantages that the system with inexpensive
  • an additional camera may thus simply be provided for another property (circular polarization or further wavelength) the arrangement will be integrated.
  • the perspective on the object is the same or substantially the same.
  • the conveyor belt can be, for example, a conveyor belt of a production, glass production and / or bottling plant, which conveys the object from image field to image field of the different cameras or to the next processing station, or even in the case of a pure quality assurance system, the system's own conveyor belt.
  • a conveyor belt of a production, glass production and / or bottling plant which conveys the object from image field to image field of the different cameras or to the next processing station, or even in the case of a pure quality assurance system, the system's own conveyor belt.
  • the typical situation is that more than one object is transported in series by it.
  • the device is designed to associate the first image and the second image of the (first) object with the (first) object and to associate a first and a second image of the further object with the further object, so that the calculation unit receives the first and second images the second image of the (first) object can be registered and / or merged separately from the first and the second image of the further object.
  • this principle can be scaled upwards so that a multiplicity of objects are simultaneously scanned in a multidimensional manner.
  • the system can also be integrated into high-speed production systems, in which it may happen that the objects are recorded simultaneously with different cameras, with the recording taking place at different stations.
  • the device also comprises means for controlling the image capture device, by means of which the first image capture device is triggered when the object is in the image field of the first image capture device, and to trigger the second image capture device when the object is in the image field of the second image capture device ,
  • the device also comprises means for controlling the image capture device, by means of which the first image capture device is triggered when the object is in the image field of the first image capture device, and to trigger the second image capture device when the object is in the image field of the second image capture device ,
  • the device also comprises means for controlling the image capture device, by means of which the first image capture device is triggered when the object is in the image field of the first image capture device, and to trigger the second image capture device when the object is in the image field of the second image capture device ,
  • light barriers which are arranged correspondingly on the image acquisition devices or in the region of the image acquisition devices are suitable for such tasks.
  • the filters for the different cameras are different in accordance with embodiments, these according to further embodiments of the group of filters originating from polarizing filter, spectral filter, multispectral filter, circular filters and / or color filters.
  • the filters can be arranged between an illumination device corresponding to optional exemplary embodiments and the object, so that each image acquisition device Device thus an arrangement in the order: image capture device, object, filter, lighting device results.
  • either one lighting device can be provided for all image fields or one lighting device per image field.
  • the exemplary embodiments here are not limited to embodiments with a maximum of two image capture devices, but also embodiments with a third image capture device and a third filter (or more) would be possible, so that the object is in more than two dimensions can be scanned.
  • the device may also comprise an evaluation unit which is designed to evaluate the recordings of the object registered and / or fused to one another with respect to the intensity measured per recording or per dimension.
  • the relative movement between the object and image capture devices does not take place by transporting the object, but by a movement of the image capture devices. These can be mounted, for example, on a type of revolver, so that upon rotation thereof the object from image field of the first image capture device to the image field of the second image capture device succeeded.
  • Another embodiment relates to a corresponding method comprising the steps of: determining the first image, causing a relative movement between the object and the first and second image capture device, so that the object passes from the image field of the first image capture device to an image field, and determining the second shot.
  • the method further includes the step of merging / registering the two images with each other.
  • 1 a is a schematic block diagram of an apparatus for multi-channel recording of at least one object according to a basic embodiment
  • FIG. 1b is a schematic flow diagram of the corresponding method
  • FIG. 2 a shows a schematic illustration of an extended device for multidimensional recording according to an extended exemplary embodiment
  • FIG. 2b shows a schematic block diagram of a further apparatus for multidimensional recording of an object according to a further expanded exemplary embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram for illustrating data streams in the parallel recording of a plurality of multi-dimensional images of a plurality of objects according to exemplary embodiments.
  • Fig. 1a shows a device 10 for multi-channel recording of at least one object 12, such as a bottle, packaging or waste to be sorted.
  • the device comprises a first image capture device 14a, such as. As a first camera or a simple line detector, and a second image capture device 14 b, such. B. a second camera or a second line detector.
  • the device 10 further comprises a computing unit 16, which is informally connected to the two image sensing devices 14a and 14b to receive the respective images of the image sensing devices 14a and 14b.
  • Each of the image capturing devices 14a and 14b is associated with a filter 18a and 18b, respectively, so that, with the aid of the filters 18a and 18b, the object 12 is scanned when in view 15a or 15b of the respective camera 14a and 14b can.
  • the filters 18a and 18b are different from each other. These are z. B. different for different color spectrums permeable or have differently oriented polarization properties. Due to the different filters 18a and 18b, the object in the images of the cameras 14a and 14b can be examined for different properties.
  • the filters 18a and 18b are respectively Polarization filter, which are offset by 90 degrees to each other. In the overall view of these two images thus obtained voltages in the object 12, z. B. be made visible in a glass bottle.
  • the cameras 14a and 14b are arranged side by side in such a way that they have image fields 5a and 15b separated from one another.
  • image fields 15a and 15b lie next to one another so that they can only scan the object 12 if this object is located exactly in the image field of the respective camera 14a or 14b. In other words, this means that the image fields 15a and 15b do not overlap in this exemplary embodiment.
  • the two cameras are further - which is preferred, but not mandatory - arranged parallel to each other, so that when the object 12 is moved in translation, they have the same perspective on the object 12. Now that the structure and arrangement of the device 10 has been explained, will be discussed below on the operation of the same.
  • the object 12 is moved from the image field 15a of the first camera 14a to the image field 15b of the second camera 14b, so that both cameras 14a and 14b can scan the different properties of the object 12 as soon as the project 12 in the respective image field 15a or 15a. 15b.
  • the method 100 comprises the four basic steps 102 to 108.
  • a first image of the object 12 is taken by means of the first image capture device 14a.
  • This first image represents the object 12 in the image field 15a, the image being taken with the aid of the first filter 18a and thus containing only the respective filter spectrum 18a or the respective polarized light of the filter 18a in accordance with the filter characteristic.
  • the object 12 is transported further from the image field 15a to the image field 15b or, in general, a relative movement between the object 12 and the image capture devices 14a / 14b is effected (step 104), so that here in a third step 106 the second image is taken by means of the Camera 14b can be made.
  • Step 108 primarily involves fusing the two captured images, but may also include registering the images with each other in the case of engineering imperfections.
  • FIG. 2a shows apparatus 10 'with a camera assembly 14' comprising three cameras 14a ', 14b' and 14c 'arranged in series along the direction of movement 12b of the object 12.
  • Each camera 14a ', 14b' and 14c ' is associated with its own analysis filter 18a', 18b 'and 18c' and screwed onto the lens.
  • the illumination device 19 with the polarizing filter 19f can also be arranged differently with respect to the object 12, for example as illumination instead of as fluoroscopy.
  • the inspection tasks of the object 12 take place during the movement of the object 12, which takes place anyway. takes place.
  • the object 12 is located, for example, on a conveyor belt, not shown. This conveyor belt has a unique direction of movement 12b and z. B.
  • the cameras 14a ', 14b' and 14c ' are each triggered independently of one another, in each case when the object 12 is in front of the camera 14a', 14b 'or 14c'.
  • an external unit such as a light barrier
  • a trigger signal (not shown) by means of a control unit
  • the knowledge of the speed of the movement of the object 12 or the band can also be used.
  • the trigger sensor can also be designed in the form of a speed or displacement sensor of the belt (for example, rotatable on the conveyor belt).
  • the three images (recorded by the cameras 14a ', 14b' and 14c ') of the object 12 are present, these are in z. B. merged a computer. Due to slight variations and inaccurate movements, it can happen, especially at high resolutions, that the images no longer match each other pixel-exactly. This mismatch can be compensated by subsequent alignment or registration. At this point, it should be noted that the number of image sensing elements / optical elements may also exceed three (e.g., 5 or 10).
  • the analysis filters 18a 'to 18c' are particularly suitable for polarization or multispectral filters.
  • already standard polarizing filters allow high contrasts.
  • multispectral filters an evaluation can be carried out depending on the application. speaking different wavelengths.
  • the filters are, for example, standard screw-on filters, these are easy to replace, so that when changing the wavelength, it is no longer necessary to replace the entire camera arrangement.
  • polarization or spectral filters it is also possible to use simple color filters, such as, for example, color filters. As infrared filters or other optical filters are used.
  • a standard light source here a standard light source 19 in combination with a wide polarization filter 19f can be used without adversely affecting the properties of the system.
  • another filter can also be used here, depending on the intended use.
  • FIG. 2b shows a device 10 "with the camera arrangement 14".
  • This in turn comprises three cameras 14a “, 14b” and 14c ", each camera being equipped with its own filter 18a" to 18c.
  • the number is illustrated by means of the” n "as shown by the camera 14c
  • the three cameras 14a "to 14c” are informally coupled to the processing unit 16.
  • This processing unit 16 can be, for example, a user-specific circuit or a conventional PC with corresponding software.
  • the complexity of the system which in principle can be expanded flexibly to infinity, whereby, starting from the filter elements selected for the filters 18a "to 18c", a very wide variety of properties can also be analyzed.
  • the combination and also the use of the individual filters is not limited, so that the circular polarizing filter can be used alone or in combination with filters for different wavelengths or also combinations of multispectral polarization filters.
  • the system is also suitable for accommodating a plurality of objects movable on the belt simultaneously in multiple channels, as illustrated by FIG. 3.
  • FIG. 3 shows the signals of the cameras from FIG. 2b, namely the input signal S14a "of the camera 14a '(camera 1), S14b" of the camera 14b “(camera 2) and S14c" of the camera S14c "(camera n).
  • the camera 1 delivers over the time t a total of three images, namely image 1 for the object 1 as the very first, image 2 for the object 2 thereafter and image 3 for the object 3 last, which are temporally pushed through the optional buffer 1.
  • image 1 is taken by the object 1 by means of the camera 2, namely when the object 1 is located on the second camera.
  • the image 3 of the camera 1 is taken by the object 2 by means of the second camera.
  • the image 1 is taken by the object 1 by means of the third camera (camera n).
  • All these images are buffered in buffers 1 to n until the combiner 16 or the processing unit 16 extracts the images as soon as they are present in the buffer.
  • the Individual cameras are designed to impose an assignment to the object for each image, so that a correct assignment, for B. after arrival order, is possible.
  • the temporal and spatial resolution of the system can be easily determined by selecting the cameras.
  • clock rates it is conceivable that different objects (1 to 3) are processed simultaneously, wherein preferably, but not necessarily, the clock rate is always chosen so that the cameras act in about the same time.
  • each one could apply different filters, so that only a line sensor with a few lines in the area of the conveyor belt must be attached.
  • the lines belonging to an image capture device differ from the other lines by the corresponding filtering.
  • first optical element first filter
  • second optical element second filter
  • the device has always been explained in connection with an existing conveyor belt, it should also be noted at this point that the device may also include a conveyor belt, which conveys the object from camera to camera accordingly.
  • a movement of the image capture devices takes place, ie in general a relative movement between the object and the image capture devices, so that the object passes from image field to image field.
  • the image capture devices can be arranged on a movable rail or on a rotatable turret / head (eg outward direction), so that the image capture devices can each scan the (stationary) object from the same perspective after movement of the image capture devices.
  • the procedure would be particularly useful for scanning a large object or scanning a room.
  • a combination of movement of the object and movement of the image capture devices would be conceivable.
  • a first application is the industrial testing of glass products (bottles, glasses, etc.). If faulty cooling remains a residual stress, which can lead to bursting of the component with small defects.
  • a system with sequential recording and billing can be offered significantly cheaper.
  • Equally conceivable is the application in the material sorting (waste, raw materials or control after production, eg food), which are transported on a conveyor belt.
  • the simultaneous consideration of polarization and multispectral properties is particularly interesting.
  • the application is also conceivable as a pure multispectral camera. With filters of different wavelengths, a simple adjustment to the test task can be achieved and a suitable system can be designed. For example, it can be used to determine a material differentiation or degree of maturity of foods.
  • the use of infrared light or a combination of very different spectral ranges is possible.
  • some or more of the most important method steps may be performed by such an apparatus.
  • embodiments of the invention may be implemented in hardware or in software.
  • the implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
  • some embodiments according to the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system to perform one of the methods described herein.
  • embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having a program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer.
  • the program code can also be stored, for example, on a machine-readable carrier.
  • Other embodiments include the computer program for performing any of the methods described herein, wherein the computer program is stored on a machine-readable medium.
  • an embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for performing one of the methods described herein when the computer program runs on a computer.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for performing any of the methods described herein.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data stream or a sequence of signals which represents or represents the computer program for performing one of the methods described herein.
  • the data stream or the sequence of signals may be configured, for example, to be transferred via a data communication connection, for example via the Internet.
  • Another embodiment includes a processing device, such as a computer or a programmable logic device, that is configured or adapted to perform one of the methods described herein.
  • a processing device such as a computer or a programmable logic device
  • Another embodiment includes a computer on which the computer program is installed to perform one of the methods described herein.
  • Another embodiment according to the invention comprises a device or system adapted to transmit a computer program for performing at least one of the methods described herein to a receiver.
  • the transmission can be done for example electronically or optically.
  • the receiver may be, for example, a computer, a mobile device, a storage device or a similar device.
  • the device or system may include a file server for transmitting the computer program to the recipient.
  • a programmable logic device eg, a field programmable gate array, an FPGA
  • a field programmable gate array may cooperate with a microprocessor to perform one of the methods described herein.
  • the methods are performed by any hardware device. This may be a universal hardware such as a computer processor (CPU) or hardware specific to the process, such as an ASIC.
  • CPU computer processor
  • ASIC application specific integrated circuit

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Abstract

Eine Vorrichtung zur mehrkanaligen Aufnahme von zumindest einem Objekt (12) umfasst eine erste Bilderfassungsvorrichtung (14a), eine zweite Bilderfassungsvorrichtung (14b) und eine Berechnungseinheit (16). Die erste Bilderfassungsvorrichtung dient zur Aufnahme des ersten Objekts unter Zuhilfenahme eines ersten Filters (optisches Element). Die zweite Bilderfassungsvorrichtung dient zur Aufnahme des Objekts unter Zuhilfenahme eines zweiten Filters (optisches Element). Die Berechnungseinheit registriert und/ oder fusioniert die zwei Aufnahmen. Zwischen dem Ermitteln der ersten und der zweiten Aufnahme des Objekts wird das Objekt / die Bilderfassungsvorrichtungen relativ bewegt, so dass es von dem Blickfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung zu dem Blickfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung gelangt.

Description

Vorrichtung zur mehrkanaligen Aufnahme und zugehöriges Verfahren
Beschreibung
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung beziehen sich auf eine Vorrichtung zur mehrkanaligen Aufnahme von zumindest einem Objekt sowie auf ein zugehöriges Verfahren und Computerprogramm. Bevorzugte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine orts-sequentielle Kamera.
In vielen Anwendungen der Bildverarbeitung werden zusätzlich zu Ort und Zeit eine weitere Dimension benötigt, beispielsweise mehrere Farbkanäle mit Empfindlichkeiten für unterschiedliche Wellenlängen. Derartige Aufnahmen werden auch als mehrkanalige Auf- nahmen betitelt. Für die Aufnahme von Farbbildern mit mehreren Kanälen sind in Anlehnung an das menschliche Auge Rot-Grün-Blau-Filter weit verbreitet, wobei jedoch auch andere Filter und multispektrale Anordnungen denkbar wären. Erst aus der Kombination der Informationen entsteht ein Farbbild, woraus eine Auswertung abgeleitet werden kann. Bei der Analyse der Polarisation von Licht ist die Situation ähnlich: hier werden im Regelfall mindestens drei verschiedene Analyse-Filter eingesetzt, um eine Aussage zur Polarisation des einfallenden Lichts machen zu können. Beispielsweise können zur Analyse Polfilter mit Orientierung 0 Grad, 45 Grad und 90 Grad genutzt werden. Daraus kann auf die Intensität des Lichts, den Winkel der maximalen Polarisation und den Grad der Polari- sation geschlossen werden. Eine Umrechnung in eine Beschreibung über Stokes- Parameter SO, S1 , S2 ist ebenso möglich. Für die Messung der zirkulären Polarisation S3 wird im Regelfall eine weitere Messung eingesetzt.
Die ermittelten Polarisationsbilder können in der Materialprüfung eingesetzt werden, um beispielsweise bei der Glasherstellung Restspannungen im Glas zu visualisieren. Dazu wird beispielsweise eine Flasche mit polarisiertem Licht durchstrahlt und die Veränderung der Polarisation auf Basis der Spannungsdoppelbrechung ausgewertet. Sind zu hohe Restspannungen vorhanden, ist der Fertigungsprozess nicht ideal eingestellt und die Flasche soll aussortiert werden, da sie unter Belastung leicht platzen könnte. Die spezielle Herausforderung ist es von einem Objekt mehr als eine Dimension des Lichts zu erfassen, d.h. beispielsweise zusätzlich zur Intensität auch Farbe oder Polarisationsinformation. Für eine sogenannte mehrkanalige Aufnahme gibt es bereits unterschiedliche Lösungen.
Entsprechend einem ersten Ansatz kommt beispielsweise ein Filterrad oder ein drehbarerer Polarisationsfilter zum Einsatz. Eine Schwarz/Weiß-Kamera fertigt mehrere Aufnahmen an, während die Filter (automatisch) ausgetauscht werden. Diese hochgenaue Messung ist in der Astronomie (Raumfahrt), aber auch in Laboren üblich. Ein Nachteil liegt darin, dass das Objekt nicht bewegt werden darf. Dadurch ergibt sich eine vergleichsweise große Aufnahmezeit, so dass dieses Verfahren für die industrielle in-line-Prüfung ungeeignet ist. Durch die optische Dicke der Filter passen die Bilder nicht perfekt aufeinander, so dass ein zusätzliches Alignment gegebenenfalls notwendig werden könnte. Entsprechend einem weiteren Ansatz kommt ein sogenannter Strahlenteiler bzw. ein Prisma zum Einsatz. Mit diesem Strahlenteiler/Prisma wird nach der Hauptoptik der Strahlengang aufgeteilt.
Hierbei ist der hohe optische Aufwand (Prismen und Justierung) nachteilig. Hierzu trägt insbesondere bei, dass besondere Optiken nötig sind, da hinter der Optik Platz für den Strahlengang bleiben muss. Prismen führen häufig auch zu Farbfehlern.
Eine weitere Variante ist der Einsatz einer sogenannten Multi-Kamera in der sogenannten side-by-side-Anordnung. Hierbei wird unter Zuhilfenahme mehrerer Kameras gleichzeitig eine Vielzahl von Bildaufnahmen ermöglicht. Nachteilig ist insbesondere, dass hierdurch unterschiedliche Blickwinkel auf das Objekt unvermeidbar sind, was zu sogenannten „Disparitäten" führt. Die Bilder können nicht einfach überlagert werden, sondern müssen aufwendig, z. B. durch Schätzung der Tiefe bearbeitet werden. Des Weiteren können auch Spezialsensoren, z. B. Foveon-Sensoren mit übereinanderliegenden Pixeln eingesetzt werden. Diese sind nicht für Polarisation geeignet, schwer einstellbar und weisen schlechte Farbwiedergabefähigkeiten bzw. Filtereigenschaften auf.
Auch kommen sogenannte„Division-of-Focal-Plane-Sensoren" zum Einsatz. Bei diesen sind die Bildpunkte des Sensors abwechselnd aufgeteilt, wobei jeweils ein Teil für eine bestimmte Eigenschaft zuständig ist. Bei Farbbildern hat sich das Bayer-Pattern aus G-, R-und B-Farbfiltern bewährt. Auch für Polarisation gibt es derartige Sensoren, bei welchen nebeneinanderliegende Polfilter zum Einsatz kommen. Mit einem derartigen System ist die Erfassung von mehrkanaligen Aufnahmen in einer Einzelaufnahme möglich. Das Problem besteht allerdings in dem hohen Umsetzungsaufwand bei der Herstellung von derartigen Spezialsensoren und der sich daraus ergebenden geringen Verbreitung. Für normale RGB-Farbkameras sind solche Spezialsensoren noch recht verbreitet, wobei allerdings für andere Wellenlängen oder Polarisationen diese Sensoren unüblich sind. Des Weiteren sind die aufgebrachten mikroskopischen Filter nicht ideal, da sie für jeden Pixel anders sein müssen. Für die oben angesprochenen Farbfilter gibt es schon zahlrei- che technologische Innovationen und Optimierungen, wobei bei Polfiltern stets mit der Problematik von wenig Kontrast und starker Wellenlängenabhängigkeit umzugehen ist. Die aktuell eingesetzten Infrarot-Wellenlängen erfordern infolgedessen sehr teure Polfilter einer Lichtquelle. Des Weiteren leiden solche Spezialsensoren häufig unter Auflösungsverlusten (bis zu 33% oder sogar bis zu 50% der Auflösung) durch Aufteilung des Bild- felds. Diese Systeme sind auch nicht flexibel einsetzbar, da sie kaum verändert bzw. umgebaut werden können. Das heißt also, dass ein erhöhter Bedarf an Auflösung im Regelfall zu neuen Sensoren, anderen Kameras führt. Ebenso bedingt eine Änderung der Wellenlänge im Regelfall einen neuen Sensor. So ist weiter auch ein System für die herkömmliche Polarisation nicht für zirkuläre Polarisation einsetzbar oder umrüstbar.
Ausgehend von oben erläuterten Einsatzzwecken und den bei Stand-der-Technik- Systemen erkannten Nachteilen besteht also der Bedarf nach einem verbesserten Ansatz.
Deshalb ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Konzept zu schaffen, dass eine mehrkanalige Aufnahme von zumindest einem Objekt ermöglicht und die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile, insbesondere im Hinblick auf Flexibilität und Kosteneffizienz überwindet.
Die Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung schaffen eine Vorrichtung zur mehrkanaligen Aufnahme von zumindest einem Objekt. Die Vorrichtung umfasst eine erste und eine zweite Bilderfassungsvorrichtung sowie eine Berechnungseinheit. Die erste Bilderfassungsvorrichtung ist ausgebildet, um unter Zuhilfenahme eines ersten Filters oder all- gemein eines ersten optischen Elements eine erste Aufnahme des Objekts, welches sich in einem Bildfeld der ersten Bilderfassungsvorrichtung befindet, zu ermitteln. Die zweite Bilderfassungsvorrichtung ist umgekehrt ausgebildet, um unter Zuhilfenahme eines zwei¬ ten Filters (allgemein: zweites optisches Element) eine zweite Aufnahme des Objekts, welches sich in einem Bildfeld der zweiten Bilderfassungsvorrichtung befindet, zu ermitteln. Die Berechnungseinheit ist ausgebildet, um die erste und die zweite Aufnahme zuei- nander zu registrieren und/oder zu fusionieren. Zwischen dem Ermitteln der ersten Aufnahme und dem Ermitteln der zweiten Aufnahme des Objekts wird das Objekt / die Bilderfassungsvorrichtungen relativ bewegt (z.B. mittels eines Förderbandes oder durch Bewegen der Bilderfassungsvorrichtungen), so dass es von dem Bildfeld der ersten Bilderfassungsvorrichtung zu dem Bildfeld der zweiten Bilderfassungsvorrichtung gelangt
Also liegt Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass durch die Kombination zweier herkömmlicher Kameras mit je einem Filter ohne komplexe Anordnungen oder komplexe Technik mehrdimensionale Aufnahmen möglich sind, wenn die Kameras und Filter derart nebeneinander angeordnet sind, dass das Objekt z. B. beim Transportieren desselben, beispielsweise durch ein sowieso vorhandenes Förderband einer Herstellungsanlage, von dem Bildfeld der ersten Kamera zu dem Bildfeld der zweiten Kamera bewegt wird. Diese mehrdimensionalen Aufnahmen setzen sich aus zeitlich nacheinander aufgenommenen Einzelaufnahmen mit unterschiedlichen Kameras zusammen, wobei„unterschiedlich" insbesondere auf die Zuständigkeit für unterschiedliche Farben, Wellenlängen, Polarisationen und/oder allgemein unterschiedlichen Filterarten bezogen ist. Da die Aufnahmen nicht zeitgleich erfolgen, erfolgt in einem nachgelagerten Schritt - mittels der Berechnungseinheit, z.B. unter Zuhilfenahme einer Software - eine Fusionierung und/oder Registrierung der Aufnahmen zueinander. Eine derartige Kamera-Anordnung bzw. allgemein ein derart ausgestaltetes Konzept bietet im Vergleich zu den oben erläuterten Konzepten die Vorteile, dass das System mit preiswerten Standardkomponenten aufgebaut und auch je nach Einsatzzweck flexibel zusammengestellt werden kann. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen kann so für eine weitere Eigenschaft (zirkuläre Polarisation oder weitere Wellenlänge) einfach eine zusätzliche Kamera in die Anordnung integriert werden. Entsprechend zusätzlichen Ausführungsbeispielen ist bei beiden Bildfeldern der mindestens zwei unterschiedlichen Bilderfassungsvorrichtungen die Perspektive auf das Objekt dieselbe bzw. im Wesentlichen dieselbe. Dies wird im Regelfall dadurch erreicht, dass das Objekt ohne Drehung, z. B. unter Zuhilfenahme eines Förderbandes, erst an der ersten Kamera vorbeigeführt wird und dann gleich orientiert an der zweiten Kamera vorbeigeführt wird. Dies heißt im Umkehrschluss, dass die zwei Kameras bzw. Bildaufnahmevorrichtungen im Regelfall nebeneinander bzw. parallel zueinander angeordnet sind. Das Förderband kann beispielsweise ein Förderband einer Produktions-, Glasherstel- lungs- und/oder Abfüllanlage sein, das das Objekt von Bildfeld zu Bildfeld der unterschiedlichen Kameras bzw. zur nächsten Bearbeitungsstation befördert, oder auch im Falle einer reinen Qualitätssicherungsanlage das systemeigene Förderband sein. Bei all diesen Förderbändern ist die typische Situation, dass mehr als ein Objekt mittels denselben in Reihe transportiert wird. Deshalb ist entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die Vorrichtung dazu ausgebildet, die erste Aufnahme sowie die zweite Aufnahme des (ersten) Objekts dem (ersten) Objekt zuzuordnen und eine erste sowie eine zweite Aufnahme des weiteren Objekts dem weiteren Objekt zuzuordnen, so dass die Berechnungseinheit die erste und die zweite Aufnahme des (ersten) Objekts separat von der ersten und der zweiten Aufnahme des weiteren Objekts registrieren und/oder fusionieren kann. Dieses Prinzip ist entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen natürlich nach oben skalierbar, so dass eine Vielzahl von Objekten gleichzeitig multidimensional abgelichtet wird. Also kann ent- sprechend bevorzugten Ausführungsbeispielen das System auch in schnell laufende Produktionsanlagen integriert werden, bei denen es vorkommen kann, dass die Objekte mit unterschiedlichen Kameras zeitgleich aufgenommen werden, wobei die Aufnahme dann eben an unterschiedlichen Stationen erfolgt. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen umfasst die Vorrichtung auch Mittel zur Steuerung der Bilderfassungsvorrichtung, mittels welcher die erste Bilderfassungsvorrichtung ausgelöst wird, wenn das Objekt sich in dem Bildfeld der ersten Bilderfassungsvorrichtung befindet, und die zweite Bilderfassungsvorrichtung auszulösen, wenn das Objekt sich in dem Bildfeld der zweiten Bilderfassungsvorrichtung befindet. Hierdurch ist es vor- teilhafterweise möglich, die Perspektive auf das Objekt innerhalb des Bildfeldes vergleichbar zu der Perspektive auf das Objekt des vorherigen oder nachfolgenden Bildfelds zu halten. Insbesondere eignen sich für derartige Aufgaben Lichtschranken, die entsprechend an den Bilderfassungsvorrichtungen bzw. im Bereich der Bilderfassungsvorrichtungen angeordnet sind.
Wie oben bereits angedeutet, sind die Filter für die unterschiedlichen Kameras entsprechend Ausführungsbeispielen unterschiedlich, wobei diese entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen aus der Gruppe von Filtern stammen, die Polarisationsfilter, Spektralfilter, Multispektral-Filter, zirkuläre Filter und/oder Farbfilter umfassen. Die Filter können hierbei zwischen einer entsprechend optionalen Ausführungsbeispielen vorhandenen Beleuchtungsvorrichtung und dem Objekt angeordnet sein, so dass sich je Bilderfassungs- Vorrichtung also eine Anordnung in der Reihenfolge: Bilderfassungsvorrichtung, Objekt, Filter, Beleuchtungsvorrichtung ergibt. Hierbei kann entweder eine Beleuchtungsvorrichtung für alle Bildfelder oder je Bildfeld eine Beleuchtungsvorrichtung vorgesehen sein. An dieser Stelle sei auch angemerkt, dass die Ausführungsbeispiele hier nicht auf Ausfüh- rungsbeispiele mit maximal zwei Bilderfassungsvorrichtungen beschränkt sind, sondern auch Ausführungsbeispiele mit einer dritten Bilderfassungsvorrichtung und einem dritten Filter (oder mehr) möglich wären, so dass das Objekt in mehr als zwei Dimensionen abgelichtet werden kann. Zusätzlich kann entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen die Vorrichtung auch eine Auswerteeinheit umfassen, die ausgebildet ist, die zueinander registrierten und/oder fusionierten Aufnahmen des Objekts im Hinblick auf die je Aufnahme bzw. je Dimension gemessene Intensität auszuwerten. Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen erfolgt die Relativbewegung zwischen dem Objekt und Bilderfassungsvorrichtungen nicht durch Transportieren des Objekts, sondern durch eine Bewegung der Bilderfassungsvorrichtungen. Diese können beispielsweise auf einem Art Revolver montiert sein, so dass bei Drehung desselben das Objekt von Bildfeld der ersten Bilderfassungsvorrichtung zu dem Bildfeld der zweiten Bilderfassungsvorrich- tung gelang.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein entsprechendes Verfahren mit den Schritten: Ermitteln der ersten Aufnahme, Bewirken einer eine Relativbewegung zwischen dem Objekt und der ersten und zweiten Bilderfassungsvorrichtung, so dass das Objekts von dem Bildfeld der ersten Bilderfassungsvorrichtung zu einem Bildfeld gelangt, und Ermitteln der zweiten Aufnahme. Das Verfahren umfasst weiter den Schritt des Fusi- onierens/Registrierens der zwei Bilder zueinander.
Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert. Ausführungsbeispiele der vorlie- genden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 a ein schematisches Blockschaltbild einer Vorrichtung zur mehrkanaligen Aufnahme von zumindest einem Objekt gemäß einem Basisausführungsbeispiel;
Fig. 1 b ein schematisches Flussdiagramm des entsprechenden Verfahrens; Fig. 2a eine schematische Darstellung einer erweiterten Vorrichtung zur mehrdimensionalen Aufnahme gemäß einem erweiterten Ausführungsbeispiel; Fig. 2b ein schematisches Blockschaltbild einer weiteren Vorrichtung zur mehrdimensionalen Aufnahme eines Objekts gemäß einem weiteren erweiterten Ausführungsbeispiel; und
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild zur Illustration von Datenströmen bei der parallelen Aufnahme von mehreren mehrdimensionalen Aufnahmen von mehreren Objekten gemäß Ausführungsbeispielen.
Bevor nachfolgend Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der Figuren im Detail erläutert werden, sei darauf hingewiesen, dass gleichwirkende Elemente und Strukturen mit gleichen Bezugszeichen versehen sind, so dass die Beschreibung derer aufeinander anwendbar bzw. austauschbar ist.
Fig. 1 a zeigt eine Vorrichtung 10 zur mehrkanaligen Aufnahme von zumindest einem Objekt 12, wie eine Flasche, Verpackung oder zu sortierenden Müll. Die Vorrichtung umfasst eine erste Bilderfassungsvorrichtung 14a, wie z. B. eine erste Kamera oder einen einfachen Zeilendetektor, und eine zweite Bilderfassungsvorrichtung 14b, wie z. B. eine zweite Kamera oder einen zweiten Zeilendetektor. Die Vorrichtung 10 umfasst ferner eine Berechnungseinheit 16, die mit den zwei Bilderfassungsvorrichtungen 14a und 14b informatorisch verbunden ist, um die jeweiligen Aufnahmen der Bilderfassungsvorrichtungen 14a und 14b zu empfangen.
Jeder der Bilderfassungsvorrichtungen 14a und 14b ist ein Filter 18a bzw. 18b zugeordnet, so dass unter Zuhilfenahme der bzw. über die Filter 18a und 18b das Objekt 12, wenn es im Blickfeld 15a bzw. 15b der jeweiligen Kamera 14a und 14b ist, abgelichtet werden kann.
Vorzugsweise unterscheiden sich die Filter 18a und 18b voneinander. Diese sind z. B. für unterschiedliche Farbspektren unterschiedlich durchlässig oder haben unterschiedlich ausgerichtete Polarisationseigenschaften. Infolge der unterschiedlichen Filter 18a und 18b kann das Objekt in den Aufnahmen der Kameras 14a und 14b hinsichtlich unterschiedlicher Eigenschaften untersucht werden. Beispielsweise sind die Filter 18a und 18b jeweils Polarisationsfilter, die zueinander um 90 Grad versetzt sind. In der Gesamtschau dieser zwei so erhaltenen Aufnahmen können Spannungen in dem Objekt 12, z. B. in einer Glasflasche sichtbar gemacht werden. Wie zu erkennen ist, sind die Kameras 14a und 14b derart nebeneinander angeordnet, dass sie voneinander separierte Bildfelder 5a und 15b haben. Diese Bildfelder 15a und 15b liegen nebeneinander, so dass sie das Objekt 12 nur dann ablichten können, wenn dieses Objekt sich genau im Bildfeld der jeweiligen Kamera 14a bzw. 14b befindet. In anderen Worten ausgedrückt heißt das, dass sich die Bildfelder 15a und 15b in diesem Aus- führungsbeispiel nicht überschneiden. In diesem Ausführungsbeispiel sind die zwei Kameras weiter - was bevorzugt ist, aber nicht zwingend - parallel zueinander angeordnet, so dass sie, wenn das Objekt 12 translatorisch bewegt wird, dieselbe Perspektive auf das Objekt 12 haben. Nachdem nun die Struktur und Anordnung der Vorrichtung 10 erläutert wurde, wird nachfolgend auf die Funktionsweise derselben eingegangen. Das Objekt 12 wird von dem Bildfeld 15a der ersten Kamera 14a zu dem Bildfeld 15b der zweiten Kamera 14b bewegt, so dass beide Kameras 14a und 14b die unterschiedlichen Eigenschaften des Objekts 12 ablichten können, sobald sich das Projekt 12 in dem jeweiligen Bildfeld 15a bzw. 15b be- findet. Hieraus ergibt sich folgendes anhand von Fig. 1 b dargestelltes Verfahren 100.
Das Verfahren 100 umfasst die vier Basisschritte 102 bis 108. In einem ersten Schritt 102 wird mittels der ersten Bilderfassungsvorrichtung 14a eine erste Aufnahme des Objekts 12 genommen. Diese erste Aufnahme stellt das Objekt 12 in dem Bildfeld 15a dar, wobei die Aufnahme unter Zuhilfenahme des ersten Filters 18a erfolgt ist und somit nur das jeweilige Filterspektrum 18a bzw. das jeweilige entsprechend der Filtercharakteristik polarisierte Licht des Filters 18a enthält. Nach diesem Schritt 102 wird das Objekt 12 von dem Bildfeld 15a zu dem Bildfeld 15b weitertransportiert bzw. allgemein eine Relativbewegung zwischen Objekt 12 und den Bilderfassungsvorrichtungen 14a/14b bewirkt (Schritt 104), so dass hier in einem dritten Schritt 106 die zweite Aufnahme mittels der Kamera 14b gemacht werden kann. Diese zweite Aufnahme, die das Objekt 12 in dem zweiten Bildfeld 15b darstellt, wird wiederum unter Zuhilfenahme eines Filters, nämlich hier des Filters 18b genommen, so dass das Objekt also in Bezug auf andere Spektren oder eine andere Polarisationsebene abgelichtet wird. Um nun diese zwei Aufnahmen der Bilderfassungsvorrichtung 14a und 14b auswerten zu können, werden diese miteinander kombiniert. Dies erfolgt in dem Schritt 108. Der Schritt 108 umfasst in erster Linie das Fusionieren der zwei genommenen Aufnahmen, kann aber auch, im Fall von anordnungstechnischen Imperfektionen, das Registrieren der Aufnah- men zueinander beinhalten.
Mit dem hier dargestellten Verfahren 100 bzw. der oben erläuterten Vorrichtung 10 ist es also möglich, ohne besondere Apparatur zum Wechseln der Filter, und insbesondere auch direkt am Fließband, d.h. also während der Bewegung des Objekts 12, das Objekt 12 unter Zuhilfenahme von unterschiedlichen Filtern 18a und 18b abzulichten. In anderen Worten ausgedrückt heißt das, dass durch die Vorrichtung 10 mit den mindestens zwei Kameras 14a und 14b, die zeitlich nacheinander auslösen, eine mehrkanalige Aufnahme ermittelt werden kann, wenn beispielsweise jede Kamera 14a bzw. 14b für eine Farbe/Wellenlänge/Filterart zuständig ist und die so aufgenommenen Aufnahmen mittels der Berechnungseinheit 16 unter Zuhilfenahme einer Software zueinander registriert werden. Bei dieser Registrierung kann eine Fusionierung und Nachjustierung erfolgen. Diese Vorrichtung 10 ist einfach integrierbar und auch erweiterbar und besteht im Wesentlichen aus kostengünstigen Standardkomponenten, so dass unterm Strich alle oben erläuterten Nachteile des Stands der Technik beseitigt sind.
Nachfolgend werden besondere Ausprägungen und Erweiterungen der Vorrichtung 10 bzw. des Verfahrens 100 erläutert. Fig. 2a zeigt Vorrichtung 10' mit einer Kamera- Anordnung 14', die drei, in Reihe entlang der Bewegungsrichtung 12b des Objekts 12 angeordnete Kameras 14a', 14b' und 14c' umfasst. Jeder Kamera 14a', 14b' und 14c' ist ein eigener Analysefilter 18a', 18b' und 18c' zugeordnet bzw. auf das Objektiv aufgeschraubt. Auf einer zu der Kamera-Anordnung 14' gegenüberliegenden Seite, d.h. jenseits des Objekts 12, befindet sich eine Beleuchtungsvorrichtung 19' in Kombination mit einer Filteranordnung 19f, hier ein Polfilter. Das Licht der Beleuchtungsvorrichtung 19, polarisiert durch den Polarisationsfilter 19f, durchleuchtet das Objekt 12, hier ein Glasflasche, bevor es, gefiltert durch die Filter 18a', 18b' und 18c' durch die Kameras 14a', 14b' bzw. 14c' aufgenommen wird. Alternativ kann die Beleuchtungsvorrichtung 19 mit dem Polfilter 19f auch anders in Bezug auf das Objekt 12, z.B. als Beleuchtung statt als Durchleuchtung, angeordnet sein. Ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel aus Fig. 1 wird hier davon ausgegangen, dass die Prüfaufgaben des Objekts 12 bei der Bewegung des Objekts 12, welche sowieso statt- findet, durchgeführt wird. Hierzu befindet sich das Objekt 12 beispielsweise auf einem Förderband, nicht dargestellt. Dieses Förderband weist eine eindeutige Bewegungsrichtung 12b und z. B. eine geradlinige oder gekrümmte Bewegungsrichtung 12b auf, entlang welcher die Kameras 14a', 14b' und 14c' angeordnet sind. So ist es also möglich, mehre- re Aufnahmen des gleichen Objekts 12, mit ebenfalls den gleichen Perspektiven, über örtlich nebeneinander platzierte Kameras 14a', 14b' und 14c', die in einer zeitlichen Reihenfolge (sequentiell) auslösen, anzufertigen.
Die Kameras 14a', 14b' und 14c' werden dabei jeweils unabhängig voneinander ausgelöst, jeweils wenn das Objekt 12 vor der Kamera 14a', 14b' oder 14c' ist. Hierbei kann durch die Kameras 14a', 14b' und 14c' oder auch durch eine externe Einheit, wie z. B. eine Lichtschranke, ein Triggersignal, das mittels einer Steuereinheit (nicht dargestellt) die Kameras 14a', 14b' und 14c' triggert, so dass diese auslösen. Alternativ zum Auslösen kann auch die Kenntnis der Geschwindigkeit der Bewegung des Objekts 12 bzw. des Bandes genutzt werden. Bei variabler Bandgeschwindigkeit kann der Triggersensor auch in Form eines Geschwindigkeits- bzw. Wegsensors des Bandes ausgeführt sein (z. B. drehbar an dem Förderband).
Wenn dann die drei Bilder (aufgenommen mittels der Kameras 14a', 14b' und 14c') des Objekts 12 vorliegen, werden diese in z. B. einem Rechner zusammengeführt. Durch leichte Variation und ungenauen Bewegungen kann es besonders bei hohen Auflösungen passieren, dass die Bilder nicht mehr pixelgenau zueinander passen. Dieses Mismatch kann durch nachträgliche Ausrichtung bzw. die Registrierung ausgeglichen werden. An dieser Stelle sei angemerkt, dass die Anzahl an Bilderfassungselementen / optischen Elementen auch die Zahl drei übersteigen kann (z.B. 5 oder 10).
Ausgehend von den bereits passenden oder nun ausgerichteten Aufnahmen erfolgt nun eine Fusionierung der Einzelaufnahmen zu einer mehrkanaligen Aufnahme. Mit dieser Verarbeitung wird aus den einzelnen gemessenen Intensitäten ein Rückschluss auf die mehrdimensionalen Eigenschaften (beispielsweise Polarisations-Filterung oder Multispektral- Filterung) möglich.
Hierbei hat sich gezeigt, dass die Analysefilter 18a' bis 18c' insbesondere Polarisations- bzw. Multispektral-Filter geeignet sind. Bereits Standardpolarisationsfilter ermöglichen hohe Kontraste. Bei Multispektral-Filtern kann je nach Anwendung eine Auswertung ent- sprechend unterschiedlichen Wellenlängen erfolgen. Dadurch dass die Filter beispielsweise Standardaufschraubfilter sind, sind diese einfach auszutauschen, so dass bei einer Wellenlängenveränderung nicht mehr die komplette Kamera-Anordnung getauscht werden muss. Alternativ zu Polarisations- oder Spektralfiltern können auch einfache Farbfil- ter, wie z. B. Infrarotfilter oder andere optische Filter eingesetzt werden.
Allgemein sei festgestellt, dass, wie auch hier dargestellt, vorzugsweise nicht nur Standardfilterkomponenten, sondern auch Standardkamerakomponenten zum Einsatz kommen. Beispiele hierfür sind Standardindustriekameras bzw. Standard-Schwarz/Weiß- Kameras (um die 500,-- Euro pro Stück) statt der sonst üblichen Spezialkameras (> 10.000,- Euro pro Stück). Bei den oben angesprochenen Polarisationsfiltern eignen sich die Standardkameras auch sehr gut, da deren Wellenlänge der Filter frei eingestellt werden kann. In Bezug auf die Lichtquelle ist eine Standardlichtquelle, hier eine Standardlichtquelle 19 in Kombination mit einem breiten Polarisationsfilter 19f einsetzbar, ohne dass die Eigenschaften des Systems negativ beeinflusst werden. Alternativ zu dem dargestellten Polarisationsfilter 19f kann - je nach Einsatzzweck - auch hier ein anderer Filter verwendet werden.
Entsprechend einem weiteren Ausführungsbeispiel wäre es auch denkbar statt der einen Lichtquelle 19 in Kombination mit dem einen Filter 19f mehrere Lichtquellen 19a" bis 19c" in Kombination mit den Filtern 19f" je Lichtquelle 19a" bis 19c" einzusetzen, wie es anhand von Fig. 2b illustriert ist.
Fig. 2b zeigt eine Vorrichtung 10" mit der Kamera-Anordnung 14". Diese umfasst wiederum drei Kameras 14a", 14b" und 14c", wobei jede Kamera mit einem eigenen Filter 18a" bis 18c" ausgestattet ist. Hierbei sei angemerkt, dass wie anhand der Kamera 14c" mittels des„n" illustriert ist, die Anzahl der Kameras nicht auf drei limitiert sein soll. Die drei Kameras 14a" bis 14c" sind mit der Verarbeitungseinheit 16 informatorisch gekoppelt. Diese Verarbeitungseinheit 16 kann beispielsweise eine anwenderspeziefische Schaltung oder ein herkömmlicher PC mit entsprechender Software sein.
Auf einer den Kameras 14a" bis 14c" gegenüberliegenden Seite befinden sich die oben angesprochenen Lichtquellen 19a" bis 19c" mit den jeweiligen Filtern 19f". Zwischen der Kamera-Anordnung 14" und der Beleuchtungsanordnung 19" befindet sich ein Förder- band 20, auf welchem das bewegte Objekt 12 von Bildbereich zu Bildbereich weiterbewegt wird. Da das Förderband 20 nicht alleine zur Beförderung von Kamera zu Kamera dient, sondern im Regelfall zum Transportieren des Objekts 12, ist die Bewegung des Förderbands 20 kontinuierlich. Um hier die einzelnen Kameras 14a" bis 14c" zum richti- gen Zeitpunkt auszulösen, sind für die Kameras 14a" bis 14c" auch Triggersensoren 22a" bis 22b" neben dem Förderband 20 vorgesehen. Diese Triggersensoren 22a" bis 22c" dienen nicht nur zur Auslösung der einzelnen Kameras 14a" bis 14c", sondern auch, entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen, zur Aktivierung der zugehörigen Beleuchtungseinheit 9a" bis 9c", z. B. die als Blitze ausgelegt sind.
Wie hier zu erkennen ist, steigt mit zunehmender Komponentenzahl auch die Komplexität des Systems, das im Prinzip flexibel ins Unendliche erweitert werden kann, wobei ausgehend von den gewählten Filtereinsätzen für die Filter 18a" bis 18c" auch unterschiedlichste Eigenschaften analysiert werden können. Die Kombination und auch der Einsatz der einzelnen Filter ist nicht limitiert, so das zirkuläre Polfilter allein oder in Kombination mit Filtern für unterschiedliche Wellenlängen oder auch Kombinationen aus multispektralen Polarisationsfiltern genutzt werden können.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen ist das System auch dazu geeignet, eine Mehrzahl an sich auf dem Band beweglichen Objekten gleichzeitig mehrkanalig aufzunehmen, wie anhand von Fig. 3 illustriert wird.
Fig. 3 zeigt die Signale der Kameras aus Fig. 2b, nämlich das Eingangssignal S14a" der Kamera 14a' (Kamera 1 ), S14b" der Kamera 14b" (Kamera 2) und S14c" der Kamera S14c" (Kamera n).
Die Kamera 1 liefert über die Zeit t insgesamt drei Bilder, nämlich Bild 1 für das Objekt 1 als allererstes, Bild 2 für das Objekt 2 danach und Bild 3 für das Objekt 3 als letztes, welche zeitlich durch den optionalen Puffer 1 durchgeschoben werden. In etwa zeitgleich zu dem Bild 2 der Kamera 1 wird das Bild 1 vom Objekt 1 mittels der Kamera 2 aufgenommen, nämlich wenn das Objekt 1 an der zweiten Kamera sich befindet. In etwa zeitgleich zu dem Bild 3 der Kamera 1 wird das Bild 2 von dem Objekt 2 mittels der zweiten Kamera aufgenommen. Wiederum etwa zeitlich analog hierzu, erfolgt die Aufnahme des Bilds 1 von dem Objekt 1 mittels der dritten Kamera (Kamera n). All diese Bilder werden in Puf- fern 1 bis n zwischengespeichert, bis der Kombinierer 16 bzw. die Verarbeitungseinheit 16 die Bilder entnimmt, sobald diese in dem Puffer vorhanden sind. Hierbei können die ein- zelnen Kameras dazu ausgebildet sein, jedem Bild eine Zuordnung zu dem Objekt aufzuprägen, so dass eine richtige Zuordnung, z. B. nach Eintreffreihenfolge, möglich ist. Die zeitliche und örtliche Auflösung des Systems kann über die Auswahl der Kameras einfach bestimmt werden. Bei hohen Taktraten ist es denkbar, dass verschiedene Objekte (1 bis 3) gleichzeitig bearbeitet werden, wobei bevorzugt, aber nicht notwendigerweise die Taktrate immer so gewählt ist, dass die Kameras in etwa zeitgleich agieren.
Entsprechend Ausführungsbeispielen wäre es auch möglich, statt der mehreren flächigen Kameras auch mehrere Zeilenkameras in Kombination mit den jeweiligen Filtern einzu- setzen.
Für jeweils einige Zeilen könnte man unterschiedliche Filter aufbringen, so dass nur ein Zeilensensor mit ein paar wenigen Zeilen im Bereich des Förderbands angebracht werden muss. Hierbei unterscheiden sich dann die zu einer Bilderfassungsvorrichtung gehören- den Zeilen von den anderen Zeilen durch die entsprechende Filterung.
Auch wenn bei obigen Ausführungsbeispielen immer davon ausgegangen wurde, dass Filter als optische Elemente (erstes optisches Element = erster Filter, zweites optisches Element = zweiter Filter, usw.) zum Einsatz kommen, sei darauf hingewiesen, statt Filtern auch Blende zur Definition/Variation der Tiefenschärfe oder Linsen zur Definition/Variation des Fokussierpunkts eingesetzt werden können. Alternativ hierzu wären auch unterschiedliche Ausleuchtungselement (Durchficht, Auflicht, Dunkelfeld) denkbar.
Auch wenn bei obigen Ausführungsbeispielen die Vorrichtung immer im Zusammenhang mit einem vorhandenen Förderband erläutert wurde, sei an dieser Stelle auch darauf hingewiesen, dass die Vorrichtung auch ein Förderband umfassen kann, das das Objekt entsprechend von Kamera zu Kamera befördert.
Entsprechend weiteren Ausführungsbeispielen erfolgt statt dem Transportieren des Ob- jekts von Bildfeld zu Bildfeld eine Bewegung der Bilderfassungsvorrichtungen, d.h. allgemein eine Relativbewegung zwischen Objekt und den Bilderfassungsvorrichtungen, so dass das Objekt von Bildfeld zu Bildfeld gelangt. So können entsprechend Ausführungsbeispielen die Bilderfassungsvorrichtungen auf einer beweglichen Schiene oder auf einem drehbaren Revolver / Kopf (z.B. Blickrichtung nach außen) angeordnet sein, so dass die Bilderfassungsvorrichtungen das (stillstehende) Objekt jeweils von der gleichen Perspektive nach Bewegung der Bilderfassungsvorrichtungen ablichten können. Ein derartiges Vorgehen wäre insbesondere sinnvoll, um ein großes Objekt zu scannen bzw. um einen Raum zu scannen. Auch eine Kombination von Bewegung des Objekts und Bewegung der Bilderfassungsvorrichtungen wäre denkbar. Eine erste Anwendung ist die industrielle Prüfung von Glasprodukten (Flaschen, Gläsern usw.). Bei fehlerhafter Abkühlung verbleibt eine Restspannung, die bei geringen Defekten zum Platzen des Bauteils führen kann. Ein System mit sequentieller Aufnahme und Verrechnung kann deutlich preiswerter angeboten werden. Ebenso denkbar ist die Anwendung in der Materialsortiertung (Müll, Rohstoffe oder Kontrolle nach einer Fertigung, z.B. Lebensmittel), die auf einem Förderband transportiert werden. Hier ist besonders die gleichzeitige Betrachtung von Polarisation und Multispektralen Eigenschaften interessant. Denkbar ist die Anwendung auch als reine multispektrale Kamera. Mit Filtern unterschiedlicher Wellenlänge kann eine einfache Abstimmung auf die Prüfaufgabe erreicht werden und ein passendes System entworfen werden. Beispielsweise kann damit eine Materialunterscheidung oder Reifegrad von Lebensmitteln festgestellt werden. Neben der Verwendung von sichtbarem Licht ist auch die Nutzung von Infrarotlicht oder eine Kombinati- on aus ganz unterschiedlichen Spektralbereichen möglich.
Auch wenn obige Ausführungsbeispiele insbesondere anhand einer Vorrichtung erläutert wurden, sei darauf hingewiesen, dass die oben erläuterten Vorrichtungselemente auch als Verfahrenselemente betrachtet werden können. D.h. also obwohl manche Aspekte im Zusammenhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, sodass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Einige oder alle der Verfahrensschritte können durch einen Hardware-Apparat (oder unter Verwendung eines Hardware-Apparats), wie zum Beispiel einen Mikroprozessor, einen programmierbaren Computer oder eine elektronische Schaltung ausgeführt werden. Bei einigen Ausführungsbeispielen können einige oder mehrere der wichtigsten Verfahrensschritte durch einen solchen Apparat ausgeführt werden. Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausführungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH-Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein.
Manche Ausführungsbeispiele gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin be- schriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerprogrammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzuführen, wenn das Computerpro- grammprodukt auf einem Computer abläuft.
Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein. Andere Ausführungsbeispiele umfassen das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren, wobei das Computerprogramm auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist.
Mit anderen Worten ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer abläuft.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Daten- träger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist somit ein Da- tenstrom oder eine Sequenz von Signalen, der bzw. die das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren darstellt bzw. darstellen. Der Datenstrom oder die Sequenz von Signalen kann bzw. können beispielsweise dahin gehend konfiguriert sein, über eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise über das Internet, transferiert zu werden.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst eine Verarbeitungseinrichtung, beispielsweise einen Computer oder ein programmierbares Logikbauelement, die dahin gehend konfiguriert oder angepasst ist, eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Ein weiteres Ausführungsbeispiel umfasst einen Computer, auf dem das Computerprogramm zum Durchführen eines der hierin beschriebenen Verfahren installiert ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung umfasst eine Vorrichtung oder ein System, die bzw. das ausgelegt ist, um ein Computerprogramm zur Durchführung zumin- dest eines der hierin beschriebenen Verfahren zu einem Empfänger zu übertragen. Die Übertragung kann beispielsweise elektronisch oder optisch erfolgen. Der Empfänger kann beispielsweise ein Computer, ein Mobilgerät, ein Speichergerät oder eine ähnliche Vorrichtung sein. Die Vorrichtung oder das System kann beispielsweise einen Datei-Server zur Übertragung des Computerprogramms zu dem Empfänger umfassen.
Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein programmierbares Logikbauelement (beispielsweise ein feldprogrammierbares Gatterarray, ein FPGA) dazu verwendet werden, manche oder alle Funktionalitäten der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ein feldprogrammierbares Gatterarray mit einem Mikroprozessor zusammenwirken, um eines der hierin beschriebenen Verfahren durchzuführen. Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebigen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein oder für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC. Die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele stellen lediglich eine Veranschaulichung der Prinzipien der vorliegenden Erfindung dar. Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen der hierin beschriebenen Anordnungen und Einzelheiten anderen Fachleuten einleuchten werden. Deshalb ist beabsichtigt, dass die Erfindung lediglich durch den Schutzumfang der nachstehenden Patentansprüche und nicht durch die spezifischen Einzelheiten, die anhand der Beschreibung und der Erläuterung der Ausführungsbeispiele hierin präsentiert wurden, beschränkt sei.

Claims

Patentansprüche
Vorrichtung (10, 10', 10") zur mehrkanaligen Aufnahme von zumindest einem Objekt (12), mit folgenden Merkmalen: einer ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a"), die ausgebildet ist, um unter Zuhilfenahme eines ersten optischen Elements oder eines ersten Filters (18a, 18a', 18a") eine erste Aufnahme des Objekts (12), welches sich in einem Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") befindet, zu ermitteln; einer zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b"), die ausgebildet ist, um unter Zuhilfenahme eines zweiten optischen Elements oder eines zweiten Filters (18b, 18b', 18b") eine zweite Aufnahme des Objekts (12), welches sich in einem Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b") befindet, zu ermitteln; und eine Berechnungseinheit (16), die ausgebildet ist, die erste und die zweite Aufnahme zueinander zu registrieren und/oder zu fusionieren; wobei zwischen dem Ermitteln der ersten Aufnahme und der zweiten Aufnahme eine Relativbewegung zwischen dem Objekt (12) und der ersten und zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a", 14b, 14b', 14b") erfolgt, so dass das Objekt (12) von dem Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") in das Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b") gelangt.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß Anspruch 1 , wobei das Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") die gleiche Perspektive auf das Objekt (12) hat wie das Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b").
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") Transportmittel (20) umfasst, die ausgebildet sind, das Objekt (12) von dem Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") zu dem Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b") zu befördern.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß Anspruch 3, wobei die Transportmittel (20) ein Förderband (20) umfassen.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") im Bereich eines Förderbandes (20) einer Produktionsund/oder Abfüllanlage angeordnet ist, und wobei die Relativbewegung des Objekts (12) von dem Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") zu dem Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b") durch das Förderband (20) bewirkt wird.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") Mittel zur Steuerung der Bilderfassungsvorrichtungen um- fasst, die ausgebildet sind, die erste Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") auszulösen, wenn das Objekt (12) sich in dem Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung befindet, und die zweite Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b' 14b") auszulösen, wenn das Objekt (12) sich in dem Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b' 14b") befindet.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß Anspruch 6, wobei die Mittel zur Steuerung der Bilderfassungsvorrichtungen (14a, 14a' 14a", 14b, 14b' 14b") zumindest eine Lichtschranke für die erste Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") und/oder für die zweite Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b' 14b") umfassen, wobei die Lichtschranke (22a", 22b", 22c") derart angeordnet ist, dass sie das Objekt (12) in dem Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") und/oder in dem Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b' 14b") de- tektieren kann.
8. Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") ausgebildet ist, zumindest ein weiteres Objekt (12) zeitgleich zu dem Objekt (12) abzulichten. Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß Anspruch 8, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") ausgebildet ist, die erste Aufnahme sowie die zweite Aufnahme des Objekts (12) dem Objekt (12) zuzuordnen und eine erste Aufnahme sowie eine zweite Aufnahme des weiteren Objekts (12) dem weiteren Objekt (12) zuzuordnen, so dass die Berechnungseinheit (16) die erste und die zweite Aufnahme des Objekts (12) separat von der ersten und zweiten Aufnahme des weiteren Objekts (12) registrieren (108) und/oder fusionieren kann.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Filter (18a, 18a1, 18a") sich in Bezug auf seine Filtercharakteristik von dem zweiten Filter (18b, 18b', 18b") unterscheidet.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Filter (18a, 18a', 18a") und/oder der zweite Filter (18b, 18b', 18b") aus der Gruppe von Filtern stammt, die Polarisationsfilter, Spektralfilter, Multispektral- Filter, zirkuläre Polaristionsfilter, zirkuläre Filter und/oder Farbfilter umfasst.
Vorrichtung (10, 0', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das erste optische Element und/oder das zweite optische Element aus der Gruppe von optischen Elementen stammt, die optische Blenden, optische Linsen und/oder optische Beleuchtungsmittel umfasst.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") eine Beleuchtung (19) und/oder eine Beleuchtung (19a", 19b", 19c') je Bilderfassungsvorrichtung umfasst.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß Anspruch 13, wobei die Beleuchtung und/oder die Beleuchtung je Bilderfassungsvorrichtung ausgebildet ist, das Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") im Vergleich zu dem Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b") unterschiedlich auszuleuchten.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der erste Filter (18a, 18a', 18a") zwischen dem Objekt (12) und der ersten Bilderfassungsvorrichtung angeordnet ist, und wobei der zweite Filter (18b, 18b', 18b") zwischen dem Objekt (12) und der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a", 14b, 14b', 14b") angeordnet ist.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") eine dritte Bilderfassungsvorrichtung (14c', 14c") umfasst, die ausgebildet ist, um unter Zuhilfenahme eines dritten Filters (18c', 18c") eine dritte Aufnahme des Objekts (12), welches sich in einem Bildfeld der dritten Bilderfassungsvorrichtung (14c', 14c") befindet, zu ermitteln.
Vorrichtung (10, 10', 10") gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Vorrichtung (10, 10', 10") eine Auswerteeinheit umfasst, die ausgebildet ist, um die zueinander registrierten und/oder fusionierten Aufnahmen des Objekts (12) im Hinblick auf die je Aufnahme gemessene Intensität auszuwerten.
Verfahren (100) zur mehrkanaligen Aufnahme von zumindest einem Objekt (12), mit folgenden Schritten:
Ermitteln (102) mittels einer ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") einer ersten Aufnahme des Objekts (12), welches sich im Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") befindet, unter Zuhilfenahme eines ersten optischen Elements oder eines ersten Filters (18a, 18a', 18a");
Bewirken (104) einer eine Relativbewegung zwischen dem Objekt (12) und der ersten und zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a", 14b, 14b', 14b"), so dass das Objekts (12) von dem Bildfeld (15a) der ersten Bilderfassungsvorrichtung (14a, 14a', 14a") zu einem Bildfeld (15b) einer zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b") gelangt;
Ermitteln (106) mittels der zweiten Bilderfassungsvorrichtung einer zweiten Aufnahme des Objekts (12), welches sich in dem Bildfeld (15b) der zweiten Bilderfassungsvorrichtung (14b, 14b', 14b") befindet, unter Zuhilfenahme eines zweiten optischen Elements oder eines zweiten Filters (18b, 18b', 18b"); und
Registrieren (108) und/oder Fusionieren der ersten und zweiten Aufnahme. Computerprogramm mit einem Programmcode zur Durchführung des Verfah (100) nach Anspruch 18, wenn das Programm auf einem Computer abläuft.
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